ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ศึกษาหินและพื้นผิวดาวอังคารได้สามวิธีหลัก ได้แก่ ข้อมูลสำรวจระยะไกลจากยานในวงโคจร การวิเคราะห์ ณ จุดสำรวจโดยยานลงจอด และการวิเคราะห์ก้อนอุกกาบาตจากดาวอังคารที่ตกลงสู่โลกด้วยเครื่องมือความละเอียดสูงในห้องปฏิบัติการ
ในปี 2022 มีผู้พบหินสีชมพูกุหลาบก้อนหนึ่ง หนักราว 800 กรัม บนที่ราบเกลือเตกาซา (Teghaza) ในทะเลทรายสะฮารา ประเทศมาลี หินก้อนนี้ได้ชื่อว่า Teghaza 001 ตามสถานที่พบ แต่นักวิทยาศาสตร์ทราบอายุในภายหลังจากกระบวนการหาอายุแร่ว่าก่อตัวขึ้นบนดาวอังคารเมื่อราว 4,100 ล้านปีที่แล้ว จึงนับว่าเป็นหนึ่งในอุกกาบาตดาวอังคารที่เก่าแก่ที่สุดที่พบบนโลก
หนึ่งในสามอุกกาบาตดาวอังคารที่เก่าแก่ที่สุด
โดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าอุกกาบาตก้อนหนึ่ง ๆ มาจากดาวอังคารด้วยการเทียบองค์ประกอบทางแร่และเคมีกับข้อมูลจากภารกิจของนาซา เช่น ยานลงจอดไวกิง (Viking) และรถสำรวจคิวริออซิตี (Curiosity) กับเพอร์เซเวียแรนซ์ (Perseverance) สำหรับ Teghaza 001 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโกตรวจวัดอัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจน ซึ่งเปรียบเสมือนลายนิ้วมือทางธรณีเคมีของดาวแต่ละดวง แล้วพบว่าตรงกับอุกกาบาตจากดาวอังคารก้อนอื่น ๆ ซึ่งในตอนแรกหินก้อนนี้จึงถูกจัดเป็นอุกกาบาตกลุ่มเชอร์กอตไทต์ (shergottite) ซึ่งเป็นกลุ่มอุกกาบาตจากดาวอังคารที่พบบ่อยที่สุด
หยาง หลิว (Yang Liu) นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น (JPL) ของนาซาและคณะ ตรวจสอบเนื้อสัมผัสและแร่โดยละเอียดและหาอายุของแร่ ได้พบว่า Teghaza 001 เป็นหนึ่งในอุกกาบาตจากดาวอังคารที่เก่าแก่ที่สุดที่พบบนโลก
อีกสองก้อนได้แก่ ALH84001 ซึ่งพบในทวีปแอนตาร์กติกาเมื่อปี 1984 มีอายุใกล้เคียงกับ Teghaza 001 และ NWA 7034 หรือ "Black Beauty" ที่พบในแอฟริกาตะวันตกเฉียงเหนือเมื่อปี 2011 ซึ่งก่อตัวเมื่อราว 2,100 ล้านปีก่อน และเป็นหินกรวดเหลี่ยม (breccia) ที่เกิดจากเศษหินขนาดเล็กประสานกัน
แม้ ALH84001 จะมีอายุใกล้เคียงกับ Teghaza 001 แต่ ALH84001 เกือบทั้งก้อนประกอบด้วยแร่ชนิดเดียวคือออร์โทไพรอกซีน (orthopyroxene) ส่วน Teghaza 001 มีแร่หินอัคนี (igneous minerals) หลากหลายชนิดและมีผลึกเพทาย (zircon) ปะปนอยู่ แร่เหล่านี้บันทึกกระบวนการก่อตัวของเปลือกดาวอังคารจากการเย็นตัวของแมกมา และการแปรสภาพจากปฏิกิริยากับน้ำใต้ผิวดิน (aqueous alteration) ที่เกิดขึ้นในภายหลัง งานวิจัยอีกชิ้นที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances ได้วิเคราะห์ปริมาณน้ำในหินก้อนนี้ และพบหลักฐานว่าน้ำแปรสภาพหินเมื่อราว 4,100 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นหลักฐานชี้ว่าดาวอังคารในยุคโบราณ มีวัฏจักรของน้ำที่มีความซับซ้อนปรากฏ
เชื่อมโยงข้อมูลกับยานสำรวจในวงโคจร
นักวิทยาศาสตร์ยังระบุไม่ได้แน่ชัดว่าหลุมอุกกาบาตใดที่ทำให้ Teghaza 001 กระเด็นหลุดจากแรงโน้มถ่วงของดาวอังคาร แต่เมื่อนำลักษณะทางแร่และเคมีของหินไปเทียบกับข้อมูลสเปกตรัมจากยานมาร์สรีคอนเนสเซนซ์ออร์บิเตอร์ (Mars Reconnaissance Orbiter หรือ MRO) ทีมวิจัยพบพื้นที่ที่สอดคล้องกัน 13 แห่ง ส่วนใหญ่อยู่ในเขตที่ราบสูงทางใต้ที่เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต (cratered southern highlands)
การระบุอายุและลำดับเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาของ Teghaza 001 อาศัยเทคนิคใหม่ที่ทีมของฟร็องซัว ตีโซ (François Tissot) ผู้ร่วมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เป็นผู้บุกเบิก เทคนิคนี้มีชื่อว่า การหาอายุด้วยรูบิเดียม-สตรอนเชียมแบบเฉพาะจุด (in-situ rubidium-strontium age-dating)
วิธีแบบมวลรวม (bulk analysis) แบบดั้งเดิมต้องละลายตัวอย่างทั้งหมดก่อนนำไปวิเคราะห์ แต่เทคนิคใหม่นี้วิเคราะห์เม็ดแร่เดี่ยว ๆ บนผิวของชิ้นตัวอย่างที่เล็กกว่าเล็บมือได้โดยตรง จึงช่วยเก็บรักษาอุกกาบาตที่หายากไว้ใช้กับเทคนิคอื่น ๆ ในอนาคต
ฟร็องซัวระบุว่า ปัจจุบันมีห้องปฏิบัติการเพียงไม่กี่แห่งในโลกที่หาอายุแบบนี้ได้ และเทคนิคนี้จะเป็นรากฐานสำคัญในการวิเคราะห์อุกกาบาตดาวอังคารก้อนอื่น ๆ รวมถึงตัวอย่างที่ภารกิจในอนาคตจะนำกลับมาจากดาวเคราะห์ ดวงจันทร์บริวาร และดาวเคราะห์น้อย
ปัจจุบันมีอุกกาบาตที่ยืนยันแล้วว่ามาจากดาวอังคารราว 435 ก้อน และอุกกาบาตเหล่านี้ยังเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญในการทำความเข้าใจดาวอังคารอย่างละเอียด ซึ่งในอนาคตอันใกล้ ภารกิจนำตัวอย่างกลับจากดาวอังคารจะเป็นอีกหนึ่งหมุดหมายสำคัญของการศึกษาดาวเคราะห์แดงดวงนี้ของมนุษยชาติ
เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล : NASA
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
